Pracovní princip a standardní postupy analyzátoru stopové vlhkosti SF6

Proč je nutné měřit obsah vlhkosti v plynu SF₆?
Plyn SF₆ je „krev“ vysokonapěťových elektrických zařízení (jako jsou GIS a jističe) s vynikajícími izolačními vlastnostmi a-hašením oblouku. Je však extrémně citlivý na vlhkost. Nadměrná vlhkost může mít katastrofální následky:
Zhoršení izolace: Při vysoké teplotě elektrického oblouku reaguje voda s produkty rozkladu SF₆ za vzniku silných korozivních látek, jako je kyselina fluorovodíková a kyselina sírová, které silně korodují kovy a izolační součásti, což vede k trvalému poklesu pevnosti izolace.
Koroze zařízení: Výše ​​uvedené kyseliny naruší vnitřek zařízení, poškodí těsnění a mechanické struktury.
Riziko kondenzace: Při nízkých teplotách může nadměrná vlhkost kondenzovat do kapalné vody nebo ledu a ulpívat na povrchu izolace. To s vysokou pravděpodobností způsobí povrchový vzplanutí, což má za následek uzemnění nebo explozi zkratu-.
Ovlivnění zhášení oblouku: Změňte vlastnosti plynného média, čímž se sníží vypínací schopnost spínače.
Proto mezinárodní i domácí normy ukládají extrémně přísné limity na obsah vlhkosti plynu SF₆, dosahující až „úrovně ppm“ (jedna část na milion).
Princip běžného měření
Základní technologie analyzátoru vody SF₆ micro-zahrnují především několik následujících aspektů, z nichž každý má své vlastní jedinečné výhody:
Metoda elektrolýzy (Coulometrická metoda)
Jedná se o klasickou absolutní metodu měření. Plyn proudí přes elektrolytický článek potažený oxidem fosforečným. Vlhkost je zcela absorbována a elektrolyzována a elektrolytický proud je přísně úměrný obsahu vlhkosti. Jeho největší výhodou je vysoká přesnost a není potřeba kalibrace, ale odezva je pomalá a není vhodný pro měření plynů s vysokou-vlhkostí. Elektrolytický článek je také náchylný ke kontaminaci. Běžně se používá v laboratorních referenčních analýzách.
Tester vlhkosti SF6
2. Kapacitní metoda (kapacitní metoda polymerního filmu)
V současnosti jde o nejběžnější a nejběžněji používanou technologii při-testování na webu. Využívá speciálně navržený senzor s polymerovým filmovým kondenzátorem. Když jsou molekuly vody v plynu absorbovány filmem, změní svou dielektrickou konstantu, což způsobí změnu hodnoty kapacity. Tato metoda má extrémně vysokou rychlost odezvy, vysokou citlivost, silnou -schopnost rušení a malou a přenosnou velikost, takže je velmi vhodná pro-rychlou detekci na místě. Nevýhodou je, že vyžaduje pravidelnou kalibraci.
3. Metoda studeného zrcadla (metoda rosného bodu)
Jedná se o mezinárodně uznávanou standardní metodu. Princip spočívá v umožnění průtoku plynu přes chlazené zrcadlo. Když teplota zrcadla klesne do bodu, kdy vodní pára kondenzuje (nebo tvoří námrazu), je teplota určena fotoelektrickou detekcí, což je teplota rosného bodu. Má nejvyšší přesnost a lze jej přímo vysledovat zpět ke standardu. Zařízení je však drahé, provoz je složitý a nároky na údržbu jsou vysoké. Používá se hlavně v laboratořích nebo jako pokročilé kalibrační zařízení.
4. Metoda oscilace krystalem křemene
Pokrytím krystalů křemene povlaky absorbujícími vlhkost- vede adsorpce molekul vody ke zvýšení hmotnosti krystalů a snížení frekvence oscilací. Tato metoda je vysoce citlivá pro měření extrémně nízkých úrovní vlhkosti, ale senzor je velmi křehký a náchylný ke kontaminaci. Většinou se používá ve specializovaných průmyslových oborech, jako jsou polovodiče.
Shrnutí: Pro-práci na místě v energetickém průmyslu se nástroj metody RC stal díky své mimořádné komplexnosti absolutně preferovanou volbou.
Struktura a klíčové součásti analyzátoru stopové vlhkosti SF6
Typický-mikro{1}}vodoměr na místě se obvykle skládá z:
Jádro: Senzorová jednotka (jako je kapacitní-odporový senzor).
Klíčové komponenty: Systém vedení plynu, který zahrnuje rychlo{0}}připojovací spoje pro sání a výfuk, regulátory průtoku a průtokoměry, filtry pro odstraňování oleje a částic a tlakoměry.
Mozek: Ovládá zobrazovací jednotku s mikroprocesorem, obrazovkou a tlačítky, která se používá k nastavení, výpočtu a zobrazení výsledků.
Pomocné: Některé z přístrojů jsou vybaveny miniaturními čerpadly pro automatické vzorkování a proplachování. Mají také funkce pro ukládání a export dat.
Základní parametry a jednotky
Rozsah měření: Obvykle pokrývá 0 až 2000 ppmᵥ (dílů na milion podle objemu) nebo odpovídající rozsah teplot rosného bodu (například -80 stupňů až +20 stupňů ).
Přesnost: Obvykle se vyjadřuje v procentech z celé stupnice (např. ±2 % FS) nebo jako absolutní chyba (např. ±1,0 ppm).
Doba odezvy: Udává dobu potřebnou k tomu, aby naměřená hodnota dosáhla 90 % skutečné hodnoty. Dobré nástroje na-stránce se mohou stabilizovat během několika minut.
Zobrazovací jednotky: Nejčastěji používané jsou ppmᵥ a teplota rosného bodu ( stupeň ), přičemž obě lze převést pomocí vzorce.
Následovaly normy
Zkouška musí být provedena v souladu s postupy. Mezi hlavní standardy patří:
Nová norma pro plyn: Podle GB/T 12022 nesmí obsah vlhkosti nového plynu SF₆ překročit 5 ppmᵥ.
Normy provozních plynů: Hlavním referenčním dokumentem je DL/T 596 "Preventivní zkušební postupy". Rozlišuje se podle typu zařízení. Například oddíly s oblouky, jako jsou komory vypínačů, vyžadují přísnější normy (např. menší nebo rovné 300 ppmᵥ), zatímco oddíly bez oblouků, jako jsou sběrnicové kanály, vyžadují mírně širší normy (např. menší nebo rovné 500 ppmᵥ). Při implementaci je třeba konzultovat poslední platnou verzi.